Sviluppo di una parete ventilata - smart skin - per il controllo termico degli edifici

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Dottorato di ricerca POR FSE 2014-2020 approvato da Dgr 769/2018 OBIETTIVO TEMATICO 10 - PROGETTI DI FORMAZIONE ALLA RICERCA IN ATTUAZIONE DEL PIANO TRIENNALE ALTE COMPETENZE PER LA RICERCA, IL TRASFERIMENTO TECNOLOGICO E L'IMPRENDITORIALITÀ

Dottorando: Dott. Giulio Mangherini

Referente scientifico/supervisore borsa di dottorato: Prof. Donato Vincenzi

Coordinatore del Corso di dottorato: Prof. Vincenzo Guidi

Dipartimento: Fisica e Scienze della Terra

Corso di dottorato relativo al 34° ciclo nel quale si inscrive il progetto: Fisica

Il progetto

Il progetto di ricerca si è inserito nell'ambito della filiera "Edilizia e Costruzioni". Si tratta di una sovrastruttura per facciate in grado di fungere da parete ventilata (muro di Trombe-Michel) costituita da elementi costruttivi traslucidi in grado di convertire una porzione della radiazione solare in energia elettrica. Questa parete alimenta in completa autonomia il sistema di controllo della ventilazione della facciata a seconda delle condizioni esterne ed interne all'edificio, incrementando il benessere all’interno dell’edificio e riducendone i consumi. La creazione di questa sovrastruttura funzionale permette inoltre di riqualificare in chiave tecnologica ed ecologica edifici già esistenti, con performance termiche sub-ottimali. L'integrazione dei sistemi di comunicazione e di gestione della distribuzione elettrica sulla facciata permette di creare un vero e proprio network di elementi che modificano le loro caratteristiche ottiche in base alle esigenze dell'edificio. Questo è ottenuto grazie all'utilizzo di nanostrutture disperse all'interno di matrici polimeriche che modificano le loro caratteristiche di trasmissione ottica in base a stimoli elettrici. La generazione di energia elettrica, invece, è ottenuta attraverso celle fotovoltaiche integrate all'interno di ciascun elemento nelle regioni perimetrali. La fusione di tecnologie costruttive tradizionali (pareti continue vetro-vetro), nuovi materiali, e nanotecnologie è l'elemento chiave per rilanciare un settore trainante dell'economia regionale che tuttavia necessita di elementi di innovatività per uscire da una crisi di mercato non limitata all'ambito territoriale. Il candidato è stato chiamato a studiare le tecnologie sottese a questo progetto di ricerca e a individuare sinergie funzionali tra i vari elementi che costituiscono la parete. L’interazione con le aziende e i centri di ricerca coinvolti nella collaborazione ha costituito una delle principali caratteristiche di questo progetto e ha permesso al candidato di acquisire una visione ad ampio spettro del settore delle costruzioni ZEB (zero energy buildings).

Parole chiave

  • Parete ventilata
  • Energia elettrica
  • Nanostrutture